Дослідники знаходять генні перемикачі ожиріння - обмін лише однією базою ДНК сприяє накопиченню жиру
Обмін лише однією базою ДНК сприяє накопиченню жиру замість спалювання жиру
Лише один неправильний лист: дослідники визначили генетичне місце, яке змушує багатьох людей схилятися до ожиріння. Як виявляється, обміну лише однієї бази ДНК у генетичному матеріалі жирових клітин достатньо, щоб змінити перемикання між спалюванням жиру та накопиченням жиру. Хороша новина: в експерименті дослідникам уже вдалося виправити цю помилку, як повідомляється в "New England Journal of Medicine".
Понад 500 мільйонів людей у всьому світі вважаються серйозно надмірною вагою або навіть ожирінням,
близько 15 мільйонів з них у Німеччині. Очевидно, що спосіб життя, певна і навіть кишкова флора відіграють свою роль. Але який вплив має генетична схильність? Зрештою, здається не випадково, що в деяких сім'ях вгодованість часто зустрічається.
Де знаходиться лічильник генів?
"Ожиріння традиційно розглядається як невідповідність кількості їжі, яку ми їмо, та кількості фізичних вправ", - сказав старший автор Маноліс Келліс з Массачусетського технологічного інституту (MIT). "Але ця точка зору ігнорує внесок генетики в наш метаболізм". Насправді, за останні роки дослідники виявили кілька генних областей, модифікація яких може сприяти ожирінню.
У 2007 році дослідники зіткнулися із змінами в так званому гені FTO, які навіть виявились особливо впливовими: врешті-решт, близько 22 відсотків ризику загального ожиріння можна віднести до цих варіантів генів. З тих пір ген FTO вважається одним з найважливіших кандидатів на генетичний перехід при ожирінні. Однак досі залишається незрозумілим, за яким механізмом цей генний регіон викликає ожиріння у людей.
Вплив безпосередньо на жирові клітини
"Багато досліджень намагалися зв'язати регіон FTO із ділянками мозку, які контролюють апетит або схильність до фізичних навантажень", - пояснює провідний автор Меліна Клауснітцер з Технічного університету Мюнхена. Зараз вона та її колеги перевірили, чи це правда в рамках "Проекту епігеноміки дорожньої карти". Для цього вони проаналізували типи тканин, в яких область FTO була найбільш сильно включена або також епігенетично модифікована - ознака особливої генетичної активності.
Дивовижний результат: найбільші відхилення в області FTO були виявлені не в головному мозку, а в жирових клітинах. "Ми змогли показати, що регуляторна область у межах FTO має найбільший ефект на стадіях попередників жирових клітин - незалежно від ланцюгів у мозку", - сказав Клаусніцер. Це говорить про те, що корінь ожиріння, пов’язаного з FTO, прямує безпосередньо до цих клітин і спалюванню жиру в них.
Зберігання жиру замість спалювання жиру
Щоб дізнатись, чим займається область FTO, дослідники дослідили зразки жирової тканини людини, що містять або нормальну, або область ризику гена FTO. Результат: лише в групі ризику були ввімкнені два специфічні гени - IRX3 та IRX5. Вони, в свою чергу, активують процес, який змушує клітини-попередники втрачати здатність спалювати жир. В результаті створюються клітини, які зберігають жир, а не спалюють його.
Однак у своєму дослідженні дослідники змогли не тільки розшифрувати механізм, а й точну генетичну причину. Вони виявили єдину базу в області гена FTO, яка була змінена у варіанті ризику. У людей із зайвою вагою замість цитозину був тимін. Цього обміну було достатньо, щоб увімкнути і IRX3, і IRX5.
Надія на нові методи лікування
Хороша новина: тепер, коли “злочинець” відомий, його також можна спеціально усунути. В ході експерименту дослідникам вже вдалося виправити цей дефект в жирових клітинах людини за допомогою методів генної інженерії. Як результат, жирові клітини знову функціонували нормально і збільшували спалювання жиру та виробництво тепла замість того, щоб накопичувати жир.
"Знання генетичного варіанту ожиріння може дозволити нам використовувати соматичну генну терапію", - говорить Келліс. “Маніпулюючи цим генним контуром, ми могли б переключатися між накопиченням енергії та споживанням як на клітинному рівні, так і в усьому тілі. Це відкриває нову надію на ліки від ожиріння ". (New England Journal of Medicine, 2015; doi: 10.1056/NEJMoa1502214)